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インダストリー4.0とは

更新日:2022/01/28
ドイツの工場イメージ
インダストリー4.0とは
  1. ドイツ発祥の「第4次産業革命」を意味するプロジェクト
  2. 中心となるのはスマートファクトリー
  3. ドイツでは、中小の工場1つ1つがそれぞれに工程を担い、複数の工場が1つの工場のように動くことができるようになった

インダストリー4.0とは、「第4次産業革命」を意味するドイツ発の国家プロジェクトのことです。ドイツ政府主導で、産官学が三位一体となって推進しています。

製造業にAIやIoTといったIT技術を取り入れ、製造業を改革しようとすることを指しており、その中心となっているのが、「スマートファクトリー(考える工場)」です。

スマートファクトリーとは?

スマートファクトリーは、デジタルデータ活用により業務プロセスの改革、品質・生産性の向上を継続発展的に実現する工場と定義されています。

稼働状況や製造実績をデータ化し可視化することを目指すことで、リアルタイムで改善ポイントを発見し対処することが可能になります。早期の問題解決は、致命的なトラブルを未然に防ぎ、生産ラインを停止させる必要が生まれません。また、各工場や拠点間でのデータ共有も簡単になるため、課題の抽出や生産計画の練り直しなどを素早く客観的に行うことができるようになります。

これこそが、スマートファクトリーの定義の意味するところです。

ドイツはインダストリー4.0の前後で
どう変わったのか

ドイツの製造業では、従業員数500人以下程度の中小企業が全体の7~8割を占め、それぞれの工場が保有している製造ラインも小規模なものとなっています。

インダストリー4.0以前は、高い技術力はあるものの、工場の柔軟性や汎用性が低く、1つの製造ラインで生産できる製品は決まっており、製造する製品を変更する場合にはラインの改修が必要でした。しかし、インダストリー4.0以降は、工場の拡張性・汎用性が高くなり、製造ラインとシステムに対応するものであれば、ある程度は改修なしでの製造が行えるようになりました。

つまり、中小の工場1つ1つがそれぞれに工程を担い、複数の工場が1つの工場のように動くことができるようになったということです。

これにより、マイスター制に代表されるような高い技術力を残しつつ、ドイツの国全体の製造業のレベルアップを目指すことができるというわけです。

インダストリー4.0を実現する
「4つの設計原則」

相互運用性

相互運用性とは、ヒト・モノ・システムなど、工場生産に関わるもの全てをつなぐことを意味しています。

製造機械同士を直接つなぐだけでなく、デジタル技術を活用し、工場内だけでなく各拠点間を結びつけ、綿密な情報共有を行うことを目的としています。

情報透明性

製造機械に取り付けられたセンサーやデバイスを通じ、生産過程で生じた膨大なデータを集めます。その集めたデータは、製品の長所・短所を見つけることで新製品の開発を行ったり、顧客の分析を行ったりと、さまざまに活用することが可能です。しかし、活用しなければ、データの資産価値はなくなってしまいます。

情報透明性とは、それらのデータを誰でも見られるようにし、従業員それぞれがそのデータの活用方法を考えられるようにしておくことを意味しています。

技術的補助

インダストリー4.0では、人の目では難しい情報を集める作業をサポートしたり、人にとって重労働となっている部分を産業ロボットで代替したりすることができます。

それにより、工場の効率化が図れるだけでなく、労働者の安全性を確保し、快適な労働環境を実現してくれます。

分散型決定

分散型意思決定とは、収集したデータをサイバー空間で定量的に分析し、再び現実世界にフィードバックする「サイバーフィジカルシステム(CPS)」を活用し、生産機械が自律的な意思決定を行うことを意味します。

今起きている状況をリアルタイムに反映することができるというメリットがあります。

参照元:
総務省(https://www.soumu.go.jp/johotsusintokei/whitepaper/ja/h30/html/nd135210.html
ビジネスIT(https://www.sbbit.jp/article/cont1/29936
デジタルトランスフォーメーションチャンネル(https://www.digital-transformation-real.com/blog/industory-40.html
Upr(https://www.upr-net.co.jp/info/iot/industry_40.html
日経XTECH(https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/column/18/00138/061000818/
Ledge.ai(https://ledge.ai/smart-factory/
PASONATECH(https://www.pasonatech.co.jp/workstyle/column/detail.html?p=2695
株式会社 日立ソリューションズ・クリエイト(https://www.hitachi-solutions-create.co.jp/column/iot/industry.html

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